자계와 전류 사이의 힘

전기기사 필기 2010년 1회 4번

Q문제

앙페르의 주회적분 법칙을 설명한 것으로 올바른 것은?

유사 문제 링크

선택지 분석

폐회로 주위를 따라 전계를 선적분한 값은 폐회로내의 총 저항과 같다.

앙페르의 주회적분 법칙은 전계가 아닌 자계와 전류 사이의 관계를 정의하는 법칙입니다.

폐회로 주위를 따라 전계를 선적분한 값은 폐회로내의 총 전압과 같다.

전계의 선적분은 전위차(전압)를 의미할 수 있으나, 이는 앙페르의 주회적분 법칙의 정의와 무관합니다.

폐회로 주위를 따라 자계를 선적분한 값은 폐회로 내의 총전류와 같다.

앙페르의 주회적분 법칙은 임의의 폐곡선을 따라 자계의 세기를 선적분한 결과가 그 폐곡선을 관통하는 총 전류의 합과 같음을 의미합니다.

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Step 1: 법칙의 수식화. 자계의 세기를 H, 미소 길이를 dl, 폐곡선 내부의 총 전류를 I라고 할 때, ∮H·dl = I의 관계가 성립합니다.

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Step 2: 물리적 의미 해석. 이 법칙은 전류가 흐를 때 그 주변에 형성되는 자계의 세기를 정량적으로 결정하며, 대칭성이 있는 자계 분포를 계산할 때 유용합니다.

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Step 3: 미분형과의 관계. 스토크스 정리를 적용하면 ∇×H = J(전류밀도)라는 맥스웰 방정식의 한 형태로 변환할 수 있습니다.

폐회로 주위를 따라 전계와 자계를 선적분한 값은 폐회로 내의 총 저항, 총 전압, 총 전류의 합과 같다.

앙페르의 법칙은 자계의 선적분과 전류의 관계만을 다루며, 전계나 저항 등을 합산하지 않습니다.

앙페르의 주회적분 법칙은 언제 사용하나요?

무한 직선 전류나 솔레노이드와 같이 대칭적인 전류 분포가 있을 때, 특정 지점의 자계의 세기를 쉽게 구하기 위해 사용합니다.

폐곡선 내부에 전류가 흐르지 않으면 선적분 값은 어떻게 되나요?

법칙에 따라 폐곡선 내부를 관통하는 총 전류가 0이라면, 자계의 선적분 값 또한 0이 됩니다.